题目内容
如图所示，是一个上肢力量健身器示意图．配重A的质量为40kg，其底面积为100cm2．重为500N的小勇通过细绳施加竖直向上的拉力F1时，配重A对地面的压强为2×104Pa，人对地面的压强为P1；他通过细绳施加竖直向上的拉力F2时，配重A对地面的压强为3×104Pa，人对地面的压强为P2．滑轮组装置的摩擦力忽略不计，已知P1：P2=5：4，g取10N/kg．求：（1）拉力F1的大小．
（2）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强P2的大小．
分析：（1）对整个装置进行分析，得出各个力之间的关系，其中人的拉力F人=2FA+G动；
（2）根据G=mg计算A的重力，A受到地面的支持力F支=G-FA，则拉力FA=G-F支，且p=
，根据两种情况列出关系式，代入数据，便可求出所求量．
（2）根据G=mg计算A的重力，A受到地面的支持力F支=G-FA，则拉力FA=G-F支，且p=
| F压 |
| S |
解答：解：
由p=
知，
F支1=p1S=2×104Pa×10-2m2=200N；
F支2=p2S=3×104Pa×10-2m2=300N，
（GA-F支1）×2+G动=F1，
（GA-F支2）×2+G动=F2，
G人+F1=P1S人，
G人+F2=P2S人，
代入P1：P2=5：4，G人=500N，GA=400N得：
G动=100N，
F1=500N，
P2=2×104Pa．
答：（1）拉力F1的大小为500N．
（2）人对地面的压强P2的大小为2×104Pa．
由p=
| F |
| S |
F支1=p1S=2×104Pa×10-2m2=200N；
F支2=p2S=3×104Pa×10-2m2=300N，
（GA-F支1）×2+G动=F1，
（GA-F支2）×2+G动=F2，
G人+F1=P1S人，
G人+F2=P2S人，
代入P1：P2=5：4，G人=500N，GA=400N得：
G动=100N，
F1=500N，
P2=2×104Pa．
答：（1）拉力F1的大小为500N．
（2）人对地面的压强P2的大小为2×104Pa．
点评：本题考查了学生对滑轮组的省力特点、同一直线上力的合成的了解与掌握，同时考查了有关压强的概念，关键是能够正确地确定分析对象并进行正确的受力分析．
练习册系列答案
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